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희토류 원소를 함유하는 열전변환 재료.

전문가 제언: ○ 열전변환 재료는 Zeebech 효과나 Peltier 효과를 이용하여 열과 전기 에너지를 서로 직접 교환하는 재료이나 고성능이 되기에는 큰 Zeebech계수, 낮은 전기 저항률 및 열전도율을 함께 가져야 한다. 이 특집에서는 희토류 원소를 함유한 열전변환 재료의 고성능화에 필요한 물성에 대하여 희토류 원소가 달성해야 할 역할에 주목하면서 그 개요를 설명하였다.

○ 우리 경제가 에너지 다소비형인 중화학 공업 중심으로 발전하면서 에너지 소요를 가속화하고 있다. 이로서 발생하는 폐열을 재생할 수 있다면, 이 얼마나 다행한 일인가? 탄산가스의 규제가 국제적으로 강화되면서 폐열의 재생은 매우 중요한 연구과제가 되고 있다. 현재의 폐열 이용은 보일러 가동이 주류라고 할 수 있다. 이제는 한 걸음 더 나아가 전기 생산으로 이어져야 할 것이다.

○ 그러한 의미에서 열전변환 재료의 개발은 촉구되어야 하겠다. 경제적이고 효율 높은 재료의 개발은 폐열의 효과적인 이용, 청정에너지 생산을 위해서 매우 중요한 의의를 갖기 때문이다. 이를 위해서는 효율이 우수한 전환재료가 필수적이다. 희토류 금속을 함유하는 재료가 이러한 특수기능을 갖고 있어서 주목받고 있다.

○ 희토류 열전전환 재료로서 희토류 칼코게나이트, 희토류 충전 스쿠테루다이트 및 희토류 헤비 페르미온 계의 재료가 효율 면에서 그 우수성이 입증되어, 이에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 우리나라의 연구는 아직 미진하다. 청정에너지의 생산을 증대시키기 위해서 연구개발이 더욱 활성화되기를 기대한다.

저자: Sige Katsuyama
자료유형: 학술정보